地下煤層自燃為啥撲也撲不滅？不能用水澆滅嗎？有啥科學解釋？

在寧夏與內蒙古交界的賀蘭山深處，25處火區正日夜不停地燃燒。地表裂縫中滲出刺鼻的硫磺味，山體被烤成暗紅色，巖石崩裂的聲響不時從地底傳來。

這里的地下煤層已經自燃超過300年，每年吞噬115萬噸被譽為“煤中之王”的太西煤，直接經濟損失高達10億元。更令人揪心的是火區每年還以14至16米的速度向外擴張，所到之處土壤焦化、植被枯死，整座山仿佛一具被緩慢炙烤的巨獸。

煤層自燃的本質是一場極其緩慢的燃燒。當地質運動或人為開采使煤層暴露，煤與空氣中的氧氣接觸發生氧化反應，就像鐵生銹一樣持續釋放熱量。

但煤的導熱性差，熱量逐漸積聚，當溫度突破臨界點（約60-80℃），反應驟然加速，最終在300-350℃達到燃點。

賀蘭山的“太西煤”因其高化學活性和豐富瓦斯含量，一旦點燃便形成自我維持的燃燒系統——煤提供燃料，瓦斯助長火勢，裂縫輸送氧氣，三者形成致命閉環。

水為何成了“助燃劑”？

“用水滅火”的常識在此完全失效。高溫下，水與熾熱的煤會發生化學反應：碳（C）+ 水（H?O）→ 一氧化碳（CO）+ 氫氣（H?）。這兩種氣體遇氧即燃，相當于往火場投擲“燃料包”。

地質結構上，賀蘭山煤層被縱橫交錯的裂縫切割，注水如同向篩子灌湯，難以滲透至深部火源。即便表層火被壓制，深部高溫仍會重新引燃煤體。

大量水蒸氣在密閉空間積聚，壓力驟增可能引發爆炸；而生成的一氧化碳隨裂縫逸出，直接威脅人員安全。

賀蘭山并非個例，在澳大利亞新南威爾士州，溫根山煤層已燃燒6000年。地表被燒結物染成紅黃斑駁的“疤痕”，地下30米深處溫度超1000℃。

科學家至今未能確定其燃燒范圍，只能通過地表灰燼判斷火勢走向。美國賓夕法尼亞州的森特勒利亞鎮更因1962年引發的煤層火災，整座城鎮化為鬼域：道路塌陷、毒氣彌漫，居民被迫撤離，地火預計還將燃燒數百年。

人類如何艱難“馴火”

面對地火，各國探索出三類“笨辦法”：向火區灌注黃泥漿或凝膠，像“糊住傷口”般隔絕氧氣。但賀蘭山火區面積達3.3平方公里，泥漿常沿裂隙流失，需反復填補。

鉆孔注入液氮，低溫既能滅火又能抑制瓦斯爆炸。然而液氮汽化快，對深層火源效果有限，且成本高昂。

在礦井中設置風門調節氣壓，減少氧氣滲入。山東單家村煤礦用此法配合采空區注漿，成功控制自燃，但對露天火區無能為力。

賀蘭山地火蔓延，人為因素難辭其咎。上世紀50年代起，小煤窯“開膛破肚”式開采，將完整煤層割裂成碎塊，大幅增加氧氣接觸面。

廢棄礦坑未及時封閉，更成為“供氧通道”。而自然因素同樣殘酷，賀蘭山地處地震帶，地質活動不斷撕裂山體；當地干旱少雨，年均降水量不足200毫米，缺乏天然降水抑制燃燒。

目前賀蘭山僅剩2.7億噸太西煤儲量，按當前燃燒速度，50年后將燒盡。這場持久戰不僅關乎資源，更是一場生態救贖，火區每年排放1.29萬噸顆粒物和5324噸二氧化硫，相當于一個中型火電廠的24倍污染量，周邊PM2.5常年爆表。

2020年起，寧夏采用“地面封堵+鉆孔注漿”組合拳治理火區，但工程人員坦言：火線太深時，我們只能等它燒到淺層再攔截。

或許未來某天，科技能徹底降服地下煤火。但眼前的教訓更深刻，每一處未填埋的礦坑、每一條未封閉的裂縫，都在為百年地火添柴。你認為未來地下煤火能熄滅嗎？

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